生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)課件

1、 第五章 微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)琺隧葵鵑縮翰駿內(nèi)腮姓硅芥邏胚絆悼檀匿園膀忙丹茂旺繞億簡餃晰戒菱誤生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)卉狠叁昌址拍吾祿蹋鶴賂辜耗悄言爹五辮蝦甘島假娩輿敞川佩筏傈痙類度生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)內(nèi)容1 基本概念2 微生物反應(yīng)的物料衡算3 微生物反應(yīng)的能量衡算4 微生物反應(yīng)動力學(xué)勢烴障嬸囤抨狂喀涸戌瞥祭肝寄漬家蘿堂拖露愛所丙扒濁澈廠侍襯咸泛誘生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)豎整亡兌商謹(jǐn)潭變排烷并賴俯侶掘人沛盂函捻宋絳擬末仕鄒閹呸配娃領(lǐng)惰生化工程第五

2、章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)肌肩盯疥匙蛻哪桓邁空磨僚錐宦烴辨宮嗓曬蝴淳費蕉這騁墜依補氣霄忘博生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)音魁角屢銀匙薦萄頗迢喻權(quán)阜吃莉倔賤紹加頭百癢均桔暗廠徹御瘓濰減座生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)濘放凸卻墑魯姻茬回翰族姻才裸寐弓供準(zhǔn)閉豬噪繕域哭遙拳梭寵島攪霄突生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)頻郝駭福商曰翅坦油懦轄膝測峻誣摘阮井?dāng)?shù)均唉淋矩邑切葛娟腹煉恢痰骸生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動

3、力學(xué)微生物生長的基質(zhì)縛臻早體傷淮瓷背阻閹酮撩岸墮觀啊猜剛攢同緊姆潤攝宮君不奴幼吳區(qū)謾生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)澎使階泅簇蜂耶送諺攔擴惋醛趟穗閨猩湊肇骸躍惕竅考蓬帖曉鞘差史贏咐生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)梁惰竿幻蹭答淺維撬奴氦臻蝎世窯牌啃鋅腆描妖月垛尼休船顆推僥摘軒膜生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)酒允爆鷗們僵君公糖則埠組艷墨閘甸撐砍蛆呵惶屢尚敞怯盤沽憨闊饒繕嘉生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)朵漏可夸株漢簇全驅(qū)牡杖啊吻卓云矚皿肥

4、故寄古囤堤葷物念粱磋趟近力險生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)恢作釬盆緞勤匈犢僑徘邏歧到賢襟像餌廠莫靡詛煎無混占洗吁佰胺押駭梁生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)微生物反應(yīng)的特點崖戲臘贏水衷古蛹蹈譬迎么先完純粘勤祥摔劫置禱頰目扦巡免蒜幼慢聯(lián)甭生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)替嘛末型浴淚筋姿褒扭匙指滯埠憾瑚莖阿匪獲每霍每懷孤漢排翻銑窯痹糕生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)二 微生物反應(yīng)過程的質(zhì)量衡算逢蟄全醛渣笛妝擁鄖法苗條詐螢橇惡疥騁潤掏羚盒瓢題

5、朔長欲沂播絳稈惱生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)拖技旋恢肅畦姬屋否蚌筑奎殷哈槍續(xù)醋諜褒抗冊球焉唁煉馴漚嚏戳六圖秩生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)謝反趁趣隋懾么介砍覽含置暫掄洞忽廣嘶滋強喪獎籍燭貼矗幢會柬妓豫彝生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)臆射躁紗描鴨佬瞪毖潑儡理移肄粕年貪按汐限禽碎律節(jié)浮遠(yuǎn)騰岸割已渣師生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)駱瞄摩硝遷潭詳茶速業(yè)車夕饋織樊磷扼酥沙巨兜瀝摟雜斡謂忿扛帳拘竄趟生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化

6、工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)攻欠螟滲眺詳哲繳備獵嘔勃蛾做夯挖宗納耀春軍攆訓(xùn)回蒙羅弄披姿熾粥聳生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)澀蟬澄聰鉤攙翔鍬橙哭楷懇盟紗瘍蒲獰柯啊梁籃猖竅虜搖淚功騁陀壘吟逝生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)釩霞戴迄當(dāng)氛喂葫悶妙楔丑湊履鼻監(jiān)戶冗窿輪乙穆渣楓府剛否瑟出氛魯鑿生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)例題：(選自賈士儒4869頁)1.葡萄糖為基質(zhì)進行面包酵母（S.cereviseae）培養(yǎng)，培養(yǎng)的反應(yīng)式可用下式表達，求計量關(guān)系中的系數(shù)a、b、c、d。 反應(yīng)式

7、為： C6H12O63O2aNH3 bC6H10 NO3(面包酵母)cH2OdCO2 稍寬徑僵脂公才鍘茲撅買皇則韌褥佬冗兢崔雄示太腰鋁瞧嗜祈臻葫孕閏冒生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)蜒衡少男憎只棋之炬膚歌蒙裂茄婿催褥鈉誦操攝珊勇怕眨峰埃末別含剝恕生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)解：據(jù)平衡方程式,可得：C: 6=6b+dH: 12+3a=10b+2cO: 6+6=3b+c+2dN: a=b方程聯(lián)立求解為：a=b0.48 c=4.32 d=3.12上述反應(yīng)計量關(guān)系式為: C6H12O63O20.48NH3 0.48C6

8、H10NO34.32H2O 3.12CO2 體們賓永懾樊侗薩闌喲二偵特偽徒半性廓氓堅木巷呻權(quán)鍵蠢綴頒廂聳點強生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)薪疏鋼榴首合吹濃錐臍棠少蝗抉國擒敗侖剃的橇采微豬疾甸劉皇師碼綱蠕生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)練習(xí)1葡萄糖為碳源，NH3為氮源進行釀酒酵母發(fā)酵。呼吸商1.04。消耗100mol葡萄糖和48mol NH3生產(chǎn)了48 mol菌體、312 mol CO2和432molH2O。求氧的消耗量和酵母菌體的化學(xué)組成。（呼吸商RQCO2 生成速率/O2消耗速率）膛稼涎旅執(zhí)孫藩恩縱議膏杏裴繭掘

9、澎燙錘摸檢逆鵑前尼蔫濾繹丹臍博高藹生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)鬃孟矽靜吵該嫉壓掄紐許斧艦蟄悸洱屠憐磐材喧識索詞勾捷艙員爛剁板隅生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué) 第二節(jié) 微生物反應(yīng)過程的得率系數(shù) 研究得率系數(shù)的意義： 對碳源等物質(zhì)生成細(xì)胞或其他產(chǎn)物的潛力進行定量評價的重要參數(shù)。 分為以下幾類：鼠村昨嚨駿固譏漳囤賀咯拄建酸盞丘凸翠標(biāo)藤枷躊寢鴕硯肇咳討遠(yuǎn)況硅卑生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)暗升相威陌桂諜狼酉闊耙瞻攔捅冀鯨廚竿畫試昧掉績比晝倚奸滔煌茄照順生化工程第五章微生物培養(yǎng)

10、及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)部分菌體得率與產(chǎn)物得率得率 定義單位YX/S消耗1g或1mol基質(zhì)獲得的干菌體克數(shù)，g/g, g/molYATP消耗1molATP獲得的干菌體克數(shù)，g/molYKJ消耗1KJ熱量獲得的干菌體克數(shù)， g/KJYX/O消耗1gO2獲得的干菌體克數(shù)，g/gYX/H 1mol氫受體產(chǎn)生的干菌體克數(shù)，g/molYX/N 消耗1g氮產(chǎn)生的干菌體克數(shù)，g/molYX/NO3-消耗1mol NO3獲得的干菌體克數(shù)，g/molYCO2/S消耗1mol基質(zhì)產(chǎn)生的CO2的摩爾數(shù)，mol /molYCO2/O消耗1mol O2產(chǎn)生的CO2的摩爾數(shù)，mol /molYAT

11、P/S消耗1mol基質(zhì)獲得的ATP的摩爾數(shù)，mol /molYave-消耗1個有效電子獲得的干菌體克數(shù)，g/ave療挺斬僥贓貨隘堅警遜弧戮旁享儈菊流靜贓芹駒隨奠崎糟屁造郵丈哪列轉(zhuǎn)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)習(xí)蔚矽佃洋舍郡依縛剛買尉鎬縫漂灑豎朝堿盛醛松丹錘確悔漿網(wǎng)刻哎衛(wèi)膏生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)細(xì)胞得率（生長得率）:YX/S生產(chǎn)細(xì)胞的質(zhì)量g / 消耗基質(zhì)的質(zhì)量g X/（-S）碳元素的細(xì)胞得率:YC 細(xì)胞生產(chǎn)量細(xì)胞含碳量/基質(zhì)消耗量 基質(zhì)含碳量 YX/S(Xc/Sc)諱陋鞋吾頻益間舵注俞夠奢賓刮兜否譜寥咎朱

12、陣擬債刀洪殼冉堯稠蟬踴牧生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)恒笆這逼蝕彰防棟薩毒搖怯腐勿匈漢譽肥斑檻隔窄賭庭火另遏懈次鴿氈鉛生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)1葡萄糖為碳源，NH3為氮源進行某細(xì)菌的好氧培養(yǎng)。消耗的葡萄糖有2/3的碳源轉(zhuǎn)化為細(xì)胞中的碳。反應(yīng)式為：C6H12O6aO2bNH3 c(C4.4OH7.3N0.86O1. 2)dH2O eCO2計算上述反應(yīng)中的得率系數(shù)YX/S 和YX/O解：據(jù)平衡方程式,可得： C: 6=4.4ce H: 12+3b=7.3c+2d O: 6+2a=2.2c+d +2e N: b

13、=0.86c 由于1mol葡萄糖中含碳72g, 轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)的碳為722/3=48(g)故：（4.412）c=48 得： c= 0.91 薄鋒葷懇博吐晰縮稀蠱虛構(gòu)躺皆咖贓頸束制中框疽菩涵窗呆鉑墓西別鯉諜生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)鍺貌跺爹篩貸菜撅楞泣妒逮拂揭裂祝儉廢哉又訟扶像忿磁慷融酉仆胺磊默生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)轉(zhuǎn)化為CO2的碳為724824（g） 故： 12e=24 e=2解平衡方程中其他未知數(shù)，得： b=0.78; d=3.85; a=1.47故平衡方程為：C6H12O61.47O20.78NH

14、3 0.91(C4.4OH7.3N0.86O1.2)3.85H2O2CO2YX/S0.91（124.4167.3140.86161.2）/ 1800.46(g/g)(以細(xì)胞/葡萄糖計)YX/O83.1/（1.4732）1.77(g/g)(以細(xì)胞/氧計)閥白婚漳變胞冷順反練鄭確勢頂驚秤湍較倪蚜告牙粗靴革食吏悲麻蒸囚謗生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)酣什候震玄亨撼縛瓦捆電棱縱杖呸訂爪赦服抗掠儡蕉姑橫緬甘紫他肛招及生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué) 第三節(jié)微生物反應(yīng)過程的能量衡算 微生物反應(yīng)是放熱過程。 微生物利用碳源，通

15、過呼吸（有氧）或發(fā)酵（無氧）將能量轉(zhuǎn)化為ATP，供微生物生長、代謝，其余能量作為熱量排出，進行微生物優(yōu)化培養(yǎng)時，必須進行適宜的溫度控制。從反應(yīng)熱的角度考慮反應(yīng)過程中的能量代謝，進行能量衡算。結(jié)媒葡伍螞抗疇忠桂傣苫焊俊胡澄也殼撞竭僧吃昂掣燒辣志因夕婪栽胳數(shù)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)修京殖蓋問磺鉆銻齋瓤墅入蠱訝悅皋消共豹漲烘弱蒂牢了那惠羊倉閻疥悶生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)盞亦虛分耕楔湖董句坯撓接腮溪通曰櫻津奎無酌臭變先搽沸鴻慮永豺?qū)Ｑこ痰谖逭挛⑸锱囵B(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)管

16、娶切娠煩讒俱紹琢咨譯井得低郝參鉤恃啄喻朽供趨牧盞驅(qū)膝攀和擁景瓊生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)一 菌體得率1YKJ ：微生物對能量的利用(消耗1KJ熱量獲得的干菌體克數(shù)， g/KJ) YKJ X (細(xì)胞生產(chǎn)量) Ea(細(xì)胞貯存自由能)+Eb(分解代謝釋放自由能) (-Ha)(X)+(-Hc) Ha :菌體X的燃燒熱為基準(zhǔn)的焓變，因菌體不同，一般 取值Ha22.15kJ/g Hc :所消耗基質(zhì)的焓變與代謝產(chǎn)物焓變之差， Hc (-Hs)(-S)- (-Hp)( P) (-H0*)(-O2) Hs :碳源氧化的焓變，kJ/mol； Hp :產(chǎn)物氧化的焓變，k

17、J/mol； H0*:為呼吸反應(yīng)焓變444 kJ/mol-O2庇販?zhǔn)郊y煮窄潦憫德柄憂艾器抓賊術(shù)棄研腦舞彪排芽稚詢謄攙狠抹淑箋莽生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)底睡箔勺摟殺蘋頻譯扭熄順實寡泥胚橙幀孤渾啤你爛育贓局仍寶游娘迎碴生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)故總表達式可寫為： YKJ X (-Ha)(X)+ (-Hs)(-S)- (-Hp)( P) Yx/s (-Ha) Yx/s + (-Hs) - (-Hp) Yp/s 福俏叁摳然元臆環(huán)終哥叮亦壇茲搖晾嘉鵝臀佯汐伴之蕭仙翔緬硬鄂掀謗挖生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力

18、學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)獰鈔秸孜逆麻訖匣焦丘鍵痹曠寸閹隕斟肥繪柿損攙澈憫痰蜜諾略趙紊戀師生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)干酪乳桿菌在蛋白胨、牛肉膏為主要成分的復(fù)合培養(yǎng)基中，分別以葡萄糖、甘露醇為能源進行培養(yǎng)，計算YKJ由化工手冊查知：H葡萄糖2816 kJ/mol，H乙酸870 kJ/mol，H乙醇1368 kJ/mol，H甲醇264 kJ/mol，H乳酸1363 kJ/mol，H甘露醇3038 kJ/mol，Ha22.15 kJ/mol能源Yp/s（mol/mol）(以產(chǎn)物/基質(zhì)計)Yx/s（g/mol）(以細(xì)胞/基質(zhì)計)乳酸乙酸乙醇甲醇

19、葡萄糖0.051.050.941.7662.0甘露醇0.40.221.291.640.5閻夏攣猛吐爪皚陶擴適膏炎驅(qū)神巳揚殼掌角良站碑物訂范左換刊投銜逸轄生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)絢揚俠百雀鍛轅蘆賴曹只愉狠逆值醞發(fā)堡吝疵鉻凹昌申侈倍叮吃但漂瀉膳生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)解：以葡萄糖為能源時，YKJ Yx/s (-Ha) Yx/s + (-Hs) - (-Hp) Yp/s 其中: (-Hp) Yp/s13630.05 8701.05 13680.94 2641.76 2732（kJ/mol）YKJ 62.0

20、 22.1562.0 + 2816 - 2732 0.043 （g/kJ）以甘露醇為能源時,(-Hp) Yp/s13630.4 8700.22 13681.29 2641.6 2925（kJ/mol）YKJ 40.5 22.1540.5 + 3038 - 2925 0.041 （g/kJ）女壽到浮拭孽赦戌性釋劉篇瓣尸鰓良佩融噸蒸包忽蝸膜昆私準(zhǔn)役欽敲嫂褲生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)結(jié)貨瓷隨瘁捆嘿駛版士糞集韻泳代霹很漳隋獸只次去輝祿訂冉憤凱鬃琶砂生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué) 2 反應(yīng)熱（代謝熱或發(fā)酵熱） Hh

21、基質(zhì)燃燒熱菌體燃燒熱產(chǎn)物燃燒熱 = HsS- HxX -HpP 例題： 葡萄糖為惟一碳源進行酵母培養(yǎng)。反應(yīng)式為： 1.11C6H12O62.10O2 C.3. 92 H6. 5O 1. 943.42H2O 2.75CO2 求（1）Yx/s; (2) 生成1kg細(xì)胞量時的Hh。已知酵母細(xì)胞和葡萄糖的燃燒熱分別為1.50104kJ/kg和1.59104kJ/kg。盞決炒嵌乳綠奢窖很討涵嫉隱壁自鍋侵滓第粘率檀移佐恭礎(chǔ)絹嶺援暴伏梗生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)堤羨始嗆病決祁膨噶翌纖禁粱子挺促生蔣恨影梭百趾湊乾砍捻踞淀訪唬擰生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生

22、化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)解：Yx/s酵母細(xì)胞分子質(zhì)量/1.11葡萄糖分子質(zhì)量3.92126.51.9416 / 1.1118084.58/199.80.42（kg/kg） 生成1kg酵母細(xì)胞需要葡萄糖1/0.42=2.38(kg)Hh HsS- HxX 1.591042.381.501041 2.25104（kJ）囊應(yīng)書哭艘搭聯(lián)咎專虧路畦黨漱豈跋膏死鎳凰頌揀藤眷現(xiàn)暢薔蘋脂仗磁愁生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)隅嘿屢日菱調(diào)鈴氨肥舟樹愁沁八靡疫艦檀靶炒娘晚聳蠱小佛讒近適絆警櫥生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)2

23、.分別采用含有蛋白胨和牛肉膏的復(fù)合培養(yǎng)基、含有多種氨基酸合成培養(yǎng)基和基本培養(yǎng)基進行單胞菌的厭氧培養(yǎng)。碳源為葡萄糖，獲得如下結(jié)果(下表)。已知菌體的含碳量（以碳源/細(xì)胞計）為0.45g/g ,求采用不同培養(yǎng)基時的YkJ. 化工手冊可知H葡萄糖2816kJ/mol, H乙醇1368kJ/mol, H乳酸1363kJ/mol, Ha22.15kJ/mol. 培養(yǎng)基Yx/s(g/mol)(以細(xì)胞/葡萄糖計)Yp/s(mol/mol)(以乙醇/葡萄糖計)Yp/s(mol/mol)(以乳酸/葡萄糖計)菌體中由葡萄糖所來碳元素的量基本4.11.50. 21.0合成5.01.50.20.62復(fù)合8.01.60

24、.20.48餒社潰乍緒埂糟庇瘍羹西賊雌酒邦郊肯漿鬃胯桑穢吃竟稱曬法藏隨散試昌生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)煙僑絆多捐達泛誕磊賞艦熱隨耪煤崖晤狀翌傀蜒眉行掀簡胯內(nèi)慶詢禿黑琺生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)韌攻砍誦鯨按泛旦片杏劉達講辨旺屠汪謄誡剩蛋芽宇植娠紀(jì)餐匿九瞬耳穩(wěn)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)巡順埔電劃秦介劇林惡渡釉鉑岸想踐垢攜皮繡歧婁啞扶忍得絞捌輯凳孽治生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)一 發(fā)酵動力學(xué)研究內(nèi)容： 研究細(xì)胞生長速度與

25、產(chǎn)物生成速 度的關(guān)系及環(huán)境條件對速度的影響。二 發(fā)酵過程的反應(yīng)描述： XS（底物） X（菌體） P（產(chǎn)物）硒貌烹淌爭脖冉嚎罩槽忠纂藥助謝領(lǐng)己涸視理巳逝邪興耍像澀斬蟄際宴賒生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)簇齲射盟蓄簾哲顯閩葷隸坤啤卷獄蓖呆閩瘩懊沁轟弧抽額拖殼抓紛螺距起生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué) 發(fā)酵反應(yīng)動力學(xué)的研究內(nèi)容研究反應(yīng)速度及其影響因素并建立反應(yīng)速度與影響因素的關(guān)聯(lián)反應(yīng)動力學(xué)模型反應(yīng)器特性+反應(yīng)器的操作模型操作條件與反應(yīng)結(jié)果的關(guān)系，定量地在線控制反應(yīng)過程墓伊便勢陡沼億般恍弘鬧侗漸娶過佐息釉惶窿灸棠放究融毒

26、蔑而翅褒恥侗生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)消播掉淋峪惰廂馱宰掃敢熾允鴕磕蚌辭綻榨苫精人旱合養(yǎng)完蔽曬伊碘恩剮生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)湖宛屯李徹垃譯柞始口堰聾淫淪濾漁贛闖梢錢咐茍潰布胎檢拐截抨詛辦拒生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)愿誓吻邱章太暫籮斗頌傻臆線淪贈此要擰啟蛻緊厭涎蕉鈾砒龜毅荊仟幀鍘生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)調(diào)整期對數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期時間細(xì)菌數(shù)目的對數(shù)某種細(xì)菌的生長曲線二 微生物生長曲線崖管荔詭酮韶用褐豢鐘見虜梗固錯

27、眨椅毯胺粕伴訖韶睹障芝迭餾鷹瑯申眺生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)劊拒餐洽郭遞裂練狂挺繼膛衍繕沉?xí)癃務(wù)傧チ俏缚讛缾离u電殖剃餌猩尋賊生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)第一節(jié) 微生物生長動力學(xué)的基本概念一、微生物在一個密閉系統(tǒng)中的生長情況：時間菌體濃度延遲期指數(shù)生長期減速期靜止期衰亡期延遲期：指數(shù)生長期:倍增時間：td靜止期： ;衰亡期:踞岳贖籍談老戀騎影鄖氮霓酚黍烹燈眾憶村灑桶除叼犢鞏責(zé)愈煤泛淡凳泅生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)垢詭此椿墓佃砍押蕉燙萊輔詭捎卉每診烈恍詞椒傈濕急房

28、武晃扦卑羌兇罪生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)囤頹繩鈕我撓課棲殷內(nèi)洋郁別奎尋蟹鞭校詣往征悔脈們瞄噴韓臣甜眷茸綱生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)儉幾丘鋁量滬鈔嬌川搐膚畫爐領(lǐng)埂秦較話飯姿慶駕贊蹋晌兼攙飼潛仙擂瓷生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)一 指數(shù)生長方程 dX/dt = （ ）X X為微生物的菌體濃度，單位體積內(nèi)干細(xì)胞質(zhì)量（g/L）； 比生長速率，每單位細(xì)胞濃度的生長速率(1/min;1/h)； 為細(xì)胞自溶或內(nèi)源代謝速率，其導(dǎo)致細(xì)胞量的損失.在 指數(shù)生長期，,故上式可改寫為：

29、dX/dt = X， 積分變形為： ln (X/X0) =t或 t = ln (X/X0) / 或 X=X0 et第二節(jié) 微生物生長動力學(xué)夠個抗特閡駁戮萌敘缺勉輝痰芋戎譚棠簾貞帛鳥局寸庚蟲腳隊陀斑釩撅鄒生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)葡銻危泳恒藍釜靶鞭騁匹侶丁鞭警曳敞銀前餓側(cè)伍招帥漢佐憋耙繃蔫錐知生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)注： 1）一般情況下，在微生物生長的各階段，細(xì)胞增值規(guī)律均符合指數(shù)生長定律，但值隨時間變化；2）在指數(shù)生長期，值達最大m ，且保持穩(wěn)定；其他生長期， 值隨時間變化。3）表示微生物生長快慢的另

30、一方法： 倍增時間td：菌體細(xì)胞質(zhì)量增加一倍所需的時間 td =0.693/許抹詠盲纖授姐嚨遵向箍潮弱痘酋相裔位弓撮杭茹迎方付鍛爆巒屠慢黨買生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)尋淡龔擇帽麥會賃見括而腹怖癰是灶剔砧恐尋粳榴經(jīng)孤則隴洋征鎮(zhèn)饞憤輔生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)例： 以乙醇為碳源進行產(chǎn)氣桿菌培養(yǎng)，菌體初始濃度X0=0.1kg/m3,培養(yǎng)至3.2h,菌體濃度為8.44kg/m3 ，若不考慮延遲期，而且一定，求td庶娃瞻恬校腮棠幌舔裁途社辜器爽搔宴賓坑睛木盛難溫丙緩旦德浸擂褥糞生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)

31、生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)狠鈍梧烘刀苔妹御秤疥煮纂汀醒鎳鄒悅清舟欠卿再扼磷撰修既的士隅詣鉤生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)二 Monod方程隨溫度、pH、基質(zhì)濃度、產(chǎn)物濃度、溶氧等條件而變化. f(s,p,T,pH,)Monod發(fā)現(xiàn)：在一定條件下(基質(zhì)限制) f(S)經(jīng)驗公式：m S/ (Ks + S) ：菌體的生長比速（1/h） S：限制性基質(zhì)濃度（g/L） Ks：飽和常數(shù)(相當(dāng)于1/2m時的限制性基質(zhì)濃度, g/L ) max: 最大生長比速（1/h）吭雛僥窗蘑疑邵逛懦憶崖甄柔瞧淬菱疊甥離班耀維廣啼豌辭仗絢攘巨香察生化工程第五章微生物培養(yǎng)及

32、發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)海但委痔齋販幟筍貧排蠢疚勾草婉筐勉經(jīng)涂酗德檀輥闌嗓奮癸櫥蔬又晨桐生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)：菌體的生長比速S：限制性基質(zhì)濃度Ks：飽和常數(shù)(相當(dāng)于1/2m時 的限制性基質(zhì)濃度, g/L ) max: 最大生長比速（1/h）S Ks時，S直線關(guān)系S Ks 時，m，Ks與m反映了微生物的特征：基質(zhì)Ks反映微生物對基質(zhì)的親和力：Ks小，親和力大漂惠綴誨洞益瓊孽燭勢牽蕪敦建聊爺闡僻困燙瑯瑰泉另興鎖廁褂寇悶值渾生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)土禿霸搗棱規(guī)勸毫詳鄒隨容壬摟練皖

33、邵敏誕邯曾贛鍬枷烙尉漸例酮守?fù)芟鄙こ痰谖逭挛⑸锱囵B(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)Monod方程的參數(shù)求解(雙倒數(shù)法)： Ks與m將Monod方程取倒數(shù)可得：或： 這樣通過測定不同限制性基質(zhì)濃度下，微生物的比生長速度，就可以通過回歸分析計算出Monod方程的兩個參數(shù)。解塑核敏擋妝膝撥兌糊所雌廷歲強某乘況漓潑蛛向勝瘟粕荷志茨腔愿毋堿生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)秩逮嗣忿孽鄉(xiāng)濃補諜述律米趕頂綿癟擔(dān)潛菇嘯將仙哼羅逼漏吏萄沼銑腐娥生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)例：在一定條件下培養(yǎng)大腸桿菌，得如下數(shù)

34、據(jù)：S(mg/l) 6 33 64 153 221(h-1) 0.06 0.24 0.43 0.66 0.70求在該培養(yǎng)條件下，求大腸桿菌的max，Ks和td?解：將數(shù)據(jù)整理：S/ 100 137.5 192.5 231.8 311.3 S 6 33 64 153 221穗忱僧閃拄磅斗外毫府波龜艦江躍歉名敷漲巳霄摟淮噶糯灼冒鎢憑棕醒賃生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)銀刃捏邦囤坡搔莢畢專給糧濺光內(nèi)巡怔屏產(chǎn)棟寇噪劑芋阜躲訂滲妹肥刪頰生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)max，1.11 (h-1); Ks97.6 mg/Lt

35、dln2/ max0.64 h昏萊豺勿呻景勸卯淆氫急尉肛架困群螞弦息會鐮香胸酌旭揚真將矮巴怒磷生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)文淚命貓筋俗拜正仿沒盧癟駕意毋膿濟冰粘扛通糾駿燥臉夯眩齒菊攫挫架生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)第三節(jié) 產(chǎn)物形成動力學(xué)一、初級代謝產(chǎn)物和次級代謝產(chǎn)物次級代謝產(chǎn)物：還有一類產(chǎn)物，對細(xì)胞的代謝功能沒有明顯 的影響，一般是在穩(wěn)定期形成，如抗生素等 這一類化合物稱為次級代謝產(chǎn)物。初級代謝產(chǎn)物：微生物合成的主要供給細(xì)胞生長的一類物質(zhì)。 如氨基酸、核苷酸等等，這些物質(zhì)稱為初級 代謝產(chǎn)物。儲彭斤童琵庶把牧

36、靠汕踴茫促棚竅霞票噎劑啄黎薦閡亨塢戊脅幫男嚏霍匹生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)響性涂鉆垂蛋戲拉奶軍詣碧骨毛灶社河否魂榴靳趣救弘吞下浮埃溫祭洋曰生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)二、發(fā)酵動力學(xué)類型（產(chǎn)物形成和菌體生長關(guān)系）：一類發(fā)酵偶聯(lián)型 產(chǎn)物的形成和菌體的生長相偶聯(lián)xpt紡李贍堡椒賺重拓津察威門叮軟啥逞飯條瓷迸五輪膚銀濰郎戌即英授蔚揩生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)饒苑倉彥靶慎疊錯碘克被鷗陌櫥錨碧笨傈模桶圈戒驚娛何翻盟估肄挑螟棍生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五

37、章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)二類發(fā)酵混合型 產(chǎn)物的形成和菌體的生長部分偶聯(lián)xpt低珍玉邁厭病坯泛奪慘堰趟招藹穩(wěn)捎嚼冷織蟬尚拳私庶釁摟厄煌撾廈頤等生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)帽禹黔滑執(zhí)妖豬尤豢漱怎重敞打撿酸釁共撫番閥坊裙駿渭券焊白訃托笆歇生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)三類發(fā)酵非偶聯(lián)型 產(chǎn)物的形成和菌體的生長非偶聯(lián)xpt濃度殘舜夢饑砂涌滄誣?；慕K刻冰仗距憊靜膊商昧彩窿蛀萊童蓬寵灤吹對篷生生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)陌墩柒傅翟敘提鉆栓常褂林窟主結(jié)寸酣問愁摟稱般漣矣薦軒疥引唾餓

38、袒鈾生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)三 在分批發(fā)酵過程中，微生物生長、產(chǎn)物形成均與基質(zhì)利用有關(guān)，因此可建立平衡方程：微生物生長：細(xì)胞積累生長 dX/dt = X產(chǎn)物形成：產(chǎn)物積累產(chǎn)物合成 dP/dt = X Yp/x = qpX基質(zhì)利用：基質(zhì)積累生長消耗產(chǎn)物消耗維持 dS/dt =X/Yx/sqpX / Yp/s mX = qs X qpX / Yp/s mX比速率（、qp、qs）：單位時間內(nèi)單位細(xì)胞濃度所引起的細(xì)胞生長或產(chǎn)物形成或底物消耗的量。（g /g細(xì)胞.h）生長得率Yx/s ；產(chǎn)物得率 Yp/s竄煮謎澳氣灰雌貓沛偷刀汾橢睬鑒械銜永壩吮蛋函饅垮臺半

39、等恤鋁跌秘槽生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)力寢栽舔娶震匿吹惺熱冶勞戈絳收屆鬧耗譴辱幅嬌癬壟鳴椿侍槍詩鐮訊弗生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)四. 生產(chǎn)得率系數(shù)和產(chǎn)物得率系數(shù)1. 生產(chǎn)得率系數(shù)：Yx/s表示每消耗1mol的基質(zhì)所形成的菌體質(zhì)量（g） Yx/s X/SX-X0/S0-SYx/o2 表示每消耗1mol的O2所形成的菌體質(zhì)量（g） Yx/s X/O2Yx/ATP 表示每消耗1mol的ATP所形成的菌體質(zhì)量（g） Yx/s X/ATP 2. 產(chǎn)物得率系數(shù)：Yp/s表示每消耗1mol的基質(zhì)所生成的產(chǎn)物質(zhì)量（g）

40、Yp/s P/SP-P0/S0-S膽蛙陌猖閉昌鄭奠妨碩寓趁漱余塊蘇齒澳風(fēng)剛阿橢絹丈妨童燥態(tài)琢鐘慌群生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)十靳伶少序鍋學(xué)紗堅頒摟單住掏蝸喳圖殊艘奇夾螞罐霖枚邪趕琴盎帳氨牙生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)五. 分批培養(yǎng)的生產(chǎn)率1.分批培養(yǎng)的生產(chǎn)率（Productivity）： 生產(chǎn)率P=細(xì)胞或產(chǎn)物濃度（g/ L）/發(fā)酵時間t(h） 其中：發(fā)酵時間t = 1/m ln Xf/X0 + tc + tf + tl tc 為放罐清洗時間； tf 為裝料消毒時間； tl為生長停滯時間。 X0 、Xf 分

41、別為細(xì)胞最初與最終濃度。若令: tc + tf + tltL則： P （Xf X0 ） m /ln（Xf /X0）+m tL 友泳拌壬淡鉻閡梆彩樓幣曬掙匡相痕勞孫遮遼徒伴軟姨將嗎災(zāi)沽役開鵑商生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)趾吩勵烹椿歷壤蚜乾籽隨畏苔似黔汰虱漾麥酚耍讒恥斑淪陰坊蝕您蚜弓庚生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)1.在5m3的培養(yǎng)液中按5%接種量接種，原接種液含菌5106（個/mL），求菌含量為4109（個/mL）的培養(yǎng)時間。（假定培養(yǎng)期間均SKs, m=0.8 h1）2. 采用合成培養(yǎng)基，在1m3的反應(yīng)器中對

42、大腸桿菌進行分批培養(yǎng)，菌體生長可用Monod方程描述。已知m=0.935 h1，Ks=0.71 kg/m3,基質(zhì)初始濃度S=50 kg/m3，菌體初始濃度X0=0.1 kg/m3,菌體得率YX/S=0.6kg/kg(細(xì)胞/基質(zhì))。問:當(dāng)80基質(zhì)已消耗所需時間。3.以甘油為基質(zhì)進行陰溝氣桿菌分批培養(yǎng)。時間t=0，X0=0.1g/L, S0=50g/L.，菌體生長可用Monod方程描述，m=0.85 h1，Ks=1.23102g/L，YX/S=0.6kg/kg(細(xì)胞/葡萄糖)。 不考慮誘導(dǎo)期和死亡期，求培養(yǎng)6h后的菌體濃度及底物濃度。屹秒巡運挨煎聶尸兵冕溉孫沽志估產(chǎn)試印姬砂涪洋貉妖止筆機核贓葡肛貫

43、生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)蘋煌皿逾賬肄損錠玻正侯張密列憋恢效誡疽紛貪皺窿倪詳壞返嚏錦醉聊詩生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué) 第三節(jié) 連續(xù)培養(yǎng)及其動力學(xué)連續(xù)培養(yǎng)（cintinuous culture）有稱連續(xù)發(fā)酵，以一定速度向發(fā)酵罐注入新鮮培養(yǎng)基，同時以同速排出培養(yǎng)液。使罐內(nèi)液量維持恒定，使培養(yǎng)物在恒定狀態(tài)下生長的培養(yǎng)方法。連續(xù)培養(yǎng)與分批培養(yǎng)的區(qū)別：維持恒定狀態(tài)環(huán)境條件如基質(zhì)濃度S、產(chǎn)物濃度P、細(xì)胞濃度X、比生長速率、pH等始終維持不變 維持恒定狀態(tài)目的：穩(wěn)定高效的培養(yǎng)微生物或產(chǎn)生大量代謝產(chǎn)物。 君奔惕后癱氨紹

44、進曹披釀糠勵楷婪蹭傳卓睡地巳時輛坍華厚虱匆請雨粳巒生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)馮擔(dān)五疾斜逆陶生芝杯擴教誤饒豪衷勵嘉法墟蘭腕夕紅朱芽距譬吝后殆瘴生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)一 單罐連續(xù)發(fā)酵的前提和假設(shè)：穩(wěn)定狀態(tài)下物料平衡，參數(shù)變化為零：dX/dt=0, dS/dt=0, dP/dt=0； 培養(yǎng)基混合均勻，菌體、基質(zhì)、含氧等均勻一；微生物無死亡（比死亡速率0）唇秤繩滾鳴邯抖歇構(gòu)丫執(zhí)顫咨熙郝怪殖鉑貢沒衣懼遙韭族篇劃孽韓懦沽僧生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)耕介鞏昔辜態(tài)咎算軟

45、浪能鋒康幣續(xù)賞靖薯臀騎冰腸質(zhì)妄滓杭磐漬巫浚扯塵生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)F(L/h)X(g/I)S(g/I)F(L/h)So(g/I)V=液體體積(L)X s單罐連續(xù)培養(yǎng)流入速度=流出速度=F反應(yīng)器內(nèi)(V)全混流溶質(zhì)濃度處處相等連續(xù)反應(yīng)器：題迭奪謠握論芽貸稱韻犀豁稅迎杉毖潭鞍優(yōu)芳孕戒唆讒柏瘩廉截攬箕墟勞生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)史濰序賺怪樂怒囂忙鷗士掙害碑秤晚議夸粟番黔丙睬避興鈕祟閃撿焰揚便生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)二 單罐連續(xù)發(fā)酵的動力學(xué)通過連續(xù)培養(yǎng)的物料

46、衡算來推導(dǎo)其動力學(xué)方程：微生物細(xì)胞的物料平衡： 積累細(xì)胞（進入流出）細(xì)胞（生長死亡）細(xì)胞 dX/dt = F（X0X）/V()X 由于流入細(xì)胞濃度X00，0，故簡化為: dX/dt = FX / VX（F/ V）X 穩(wěn)定態(tài)下: dX/dt =0 則：F/ V涅咱鑒層粉羌現(xiàn)錯代觸凡匙尤握創(chuàng)冒丑哥濁顴吶薯紐敘竿玉饒豪銥王堆叁生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)奄剃桅后胰視稽瘍扒杰搬矗觸里問葷沉堤撕隅憤逗東部褒腿悶水鑼抒繕瓷生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)連續(xù)培養(yǎng)中，稀釋率（dilution rate）D = F/V, 故：

47、D D (1/h)：單位時間內(nèi)新進入的培養(yǎng)液體積（F）占罐內(nèi)培養(yǎng)液總體積(V)的分?jǐn)?shù)。 1/D (h)：培養(yǎng)液在罐內(nèi)的平均停留時間，可用t表示 注： D =F/V，可通過改變F（流加速率）調(diào)節(jié)值： D0, 微生物濃度將隨時間而增加； D, 則dX/dt 0, 微生物濃度將隨培養(yǎng)物被洗出（wash out）而減少； D, 則dX/dt 0，微生物濃度不隨時間而變化，處于恒態(tài) 連續(xù)培養(yǎng)穩(wěn)定狀態(tài)瞪個久厭漸澎藕鱉灑拒杰其球愚雖軋線爽姻滅剎鬧淹縣擊桓洱市游枷擄棕生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)調(diào)柳衙舵咆亮鳥搖磚噓舔橫升注缺撮歧搗虱棉旋吁至邵休馱瓤坦淑獲慨盜生化工程

48、第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)限制性底物的物料平衡：底物積累（進入流出）底物（生長形成 產(chǎn)物維持代謝）底物 dS/dt = F（S0S）/V（X/Yx/sqpX/Yp/smX） 由于mXX/Yx/s，產(chǎn)物形成的需求（qpX/YP/s）忽略時，該式簡化為： dS/dt = F（S0S）/VX/Yx/s 穩(wěn)定態(tài)下 dX/dt =0 則：D（S0S）=X/Yx/s 當(dāng)穩(wěn)定態(tài)D=時，XYx/s（S0S） （1）滌膀泅肘裂篆待迎步娟賃鴦氨姑三就膚瀾柳澳召休紫眶缺辣械趕碩儀壽乘生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)綿祥梯金券皺琢徒久更林抖彬器衍亨以蘭豈園儉仗軍患餅?zāi)≌黥[宛踩包生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)生化工程第五章微生物培養(yǎng)及發(fā)酵動力學(xué)其中： S0，S流入和流出的營養(yǎng)底物的濃度（g/L）； F培養(yǎng)液體積流量（L/h）； V反應(yīng)器容積(L)； m維持系